电脑中的信息是如何表示的
第一单元 电脑为什么处理信息资料
第一单元电脑为什么处理信息第一课电脑中的信息是如何表示的？一、教学目的1. 了解信息与信息技术的含义，知道电脑为什么能处理信息。
2. 了解二进制及其运算，认识二进制表示信息的实际意义。
教学重点：是二进制数的表示和与十进制数的对应关系，教学难点：是二进制数运算。
教学过程：一、引入：在“电脑中的信息表示”这个主题引领下开展教学，用问题去启发学生课堂思维，借助探究培养学生信息素养。
或许一个微小的视角就足以打开学生好奇之心，开启学习电脑知识的广阔天地。
结合课本P1—2引出了冯·诺依曼提出采用二进制以及冯·诺依曼体系结构。
故事情景：冯·诺依曼为何要选择二进制，而不是三进制、四进制等其他进制？当然，这个故事中还可以进一步引出二进制背后鲜为人知的故事：莱布尼茨发明二进制以及我国的《易经》与二进制之间的联系等。
通过安排学生阅读教材、上网查阅资料、相互交流探讨思考等方式寻求问题的答案。
然后，老师从两个方面进行引导，一是二进制表示更方便、更容易实现，二是运算处理更简单。
其次是本课的教法。
如何教？采用传统教学中的方法来教二进制的表示、运算、转换？显然学生会感到比较难，兴趣不大。
不妨从物理元件能够方便实现二进制表示开始，与学生一起讨论如何方便记忆二进制数与十进制数的对应。
如何用数学中学过的短除法、十进制数的幂次展开式等进行十进制与二进制的转换？为什么引入十六进制？它的基数为什么有ABCDEF六个大写字母？等等。
通过对比、分析、迁移、归纳，得出十进制数与其他进制数之间相互转换的一般规则。
结合课本P4—8例题讲解第三，可以考虑分层次教学要求。
学生的数学基础不一样，认知能力也有差异，学习本课内容就可能有差距。
对不同层次的学生制定不同的要求，将学习内容分为基本要求、较高要求和拓展要求，对学有余力的学生增加阅读、自学和讨论、探究的内容。
第四，拓展与探究。
学了二进制、十六进制，可以拓展到四进制、五进制、八进制等，结合教材中提到的日常生活中的非十进制数介绍，尝试制定八进制的表示及相关运算规则，从中感悟出任意进制的一般规则。
计算机内的信息表示
第二节、计算机内的信息表示计算机的高速发展，使它不仅已成为今天最广泛使用的现代工具，而且正在成为未来信息社会的重要支柱。
近十年来国内、外逐渐流行“计算机文化”一词，有人把传统的文化称为“第一文化”，计算机文化称为“第二文化”。
计算机文化具有不同于传统文化特征。
这些特征主要表现在：（1）信息处理是计算机文化的核心。
从本质上说，计算机实际上是一种自动的信息处理机。
（2）信息可以有多种不同的表现形式，包括文本（text）、语音（voice）、音乐（music）、图形（graph）、图象（image）等。
在计算机内部，各种形式的信息都未必转化为数字化了的数据，才能交给计算机进行处理。
（3）所有信息处理都要受到程序的控制。
按照用户的需求编写好应用程序，然后在程序控制下自动进行信息处理，以成为计算机求解所特有的基本模式。
（4）在最近几年获得迅速发展的“网络计算”，不仅缩短了世界的距离，而且将最终从根本上改变计算机的使用方式。
计算机网络化，已成为计算机文化的又一个新的特征。
这一节重点介绍计算机在信息处理时所使用的数制、字符的表示等内容。
一、二进制数按进位的原则来计算，叫做进位计数制。
逢几进一，就叫做几进制。
人们日常生活中最常用的是十进制，而电子计算机中采用的是二进制数，这是因为二进制数有下面三个特点适应了电子计算机的需要：（1）字符号：0和1。
因此在计算机中只需要用电子器件的两种状态来表示它。
这在技术上是很容易实现的。
例如开关的接通和断开，晶体管的导通和截止等都可以表示两种不同的状态。
（2）运算简单。
因为只有0、1两个数字，二进制的运算规则就比十进制数简单得多，这使得电脑中的运算部件、控制部件都可简单些。
（3）有0和1两个数字，用其他也可以代表“是”和“非”两种逻辑值。
这为计算机进行逻辑运算和逻辑判断提供了条件。
下面我们来学习二进制数与十进制数之间的转换。
首先我们来学习二进制数向十进制数的转换。
（一）数转换为十进制数一个二进制数如何转换成十进制数呢？为了说明一般的转换方法，我们先来分析二进制数各位上所表示的值。
信息的表示与编码
内存容量直接影响到电脑的速度，甚至关系到某些软
件是否能够运行，因此它是电脑性能的一项重要指标。 目前单条内存的容量有64MB、128MB、256MB等规 格。从一定程度上讲，计算机性能瓶颈并不再CPU或 其它部件，而在于内存。现在的应用软件越来越大， 对内存的容量要求也越来越高。
2020/8/9
莱阳农学院计算机系
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24
内存——内存的参数
（1）内存条的引脚（pin 线）
内存引脚（也称“金手指”）是内存条与内存插槽连
接的部分。SDRAM 和 DDR内存条的引脚规格是不同 的。前者为168线，两个定位缺口；后者为184线，一 个定位缺口。 DDR内存的速度是SDRAM 的两倍。
（2）内存容量
( 1 B 7 . 4 )16
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12
数据在计算机中的表示方式 编码和数制
+77
机
01 0011 01
器
符号位
数
真值
/
真
机器数
值
即：+77 0 1001101
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13
数据在计算机中的表示方式
编码和数制
-77
带
原码 1 1 0 0 1 1 0 1
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7
十进制小数 非十进制小数
进位法：“乘基数取整数” ，用十进制小数乘
基数，当积为0或达到所要求的精度时，将整数
部分由上而下排列。
示例： 0.625
╳
2
1.250
结果为：.101
整数为1
计算机中的信息表示
1. 进位计数制1. 常见的进位计数制Bi nary 二进制 O ctonary 八进制 D ecimalism 十进制 H exadecimal 十六进制 进位计数制：利用固定的数字符号和统一的规则来计数的方法。
有3个基本要素： 基数->指数制中可以使用的基本符号个数。
进位规则->R 进制数逢R 进1。
位权->不同位置上数字表示的单位数值2. 常见的进位计数制的数的转换1.二、八、十六进制转成十进制 多项式展开直接求和整数部分：除基到零，反向写余 小数部分：乘基到精，正向写整 3. 二进制转成八、十六进制小数点为界，向两边分组。
八进制3个一组，十六进制4个一组，不足添0。
各组二进制转成十进制再转成八〔十六〕进制即可。
10 25 0 2 2 1 2 1 0 211010.11000.7725x2=1.54500.5450x2=1.09000.0900x2=0.1800 0.1800x2=0.3600001010.11000012.602.电脑中的数据电脑位〔bit〕：电脑中最基本的单位，一个二进制数字0/1。
字节〔Byte〕：8个位。
字：字节的集合。
字长：一个字中二进制的位数。
字长是电脑一次能同时进行运算的二进制位数。
现在一般为32bit、64bit。
一般来说，n位的二进制数字能够表示种状态。
2.模拟数据和数字数据模拟数据：一种连续表示法，模拟它表示的真实信息。
数字数据：一种离散表示法，把信息分割成了独立的元素。
阈值：大于阈值的电压看成高电压，小于阈值的电压看成低电压。
电脑不能处理模拟数据，要对模拟数据进行数字化。
3.数据及其分类数值、文本、音频、视频、图像、图形。
4.数值型数据的表示机器数：一个数在电脑中的表示形式。
机器数有位数限制，多余的位数将被截断，少的位数将被填充。
〔机器数的〕真值：带有正负号的数。
1.数值型数据的分类根据是否带小数点分为实数和整数。
按照是否带有符号，整数分为带符号和无符号。
计算机中信息的存储(非常齐全)
ASCII含义：因为1位二进制数可以表示（2=）2种状态：0、1；而2位二进制数可以表示（2=）4种状态：00、01、10、11；依次类推，7位二进制数可以表示（2=）128种状态，每种状态都唯一地编为一个7位的二进制码，对应一个字符（或控制码），这些码可以排列成一个十进制序号0～127。
所以，7位ASCII码是用七位二进制数进行编码的，可以表示128个字符。
第0～32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符，如控制符：LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BS（退格)、BEL（振铃）等；通讯专用字符：SOH（文头）、EOT（文尾）、ACK（确认）等；第33～126号(共94个)是字符，其中第48～57号为0～9十个阿拉伯数字；65～90号为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。
注意：在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位)，其最高位(b7)用作奇偶校验位。
所谓奇偶校验，是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法，一般分奇校验和偶校验两种。
奇校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7添1；偶校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7添1。
一个ASCll码由8位二进制数码组成的。
其中，用于表达字符的二进制码有7个，最后一个用于检测错误，或空闲不用。
存储器单元内容是储存器单元里面储存的二进制数据。
如0100011存储器单元地址是由十六进制数指向存储器某个特定的单元。
如0FFE2A一个是实实在在的数据，一个是指向该数据的地址计算机信息存储单元的结构数据必须首先在计算机内被表示，然后才能被计算机处理。
计算机表示数据的部件主要是存储设备；而存储数据的具体单位是存储单元；因此，了解存储单元的结构是十分必要的。
（1）"位"（Bit）：是计算机中最小的信息单位。
电脑中的信息是如何表示的教学设计
1
教学目标 （详细解析教学目标，可从知识与能力、过程与方法、情感态 度价值观三维目标分析，也可结合学科核心素养培育目标进行 分析。） （一）知识与技能： 1、学生了解 0 和 1 是怎样表示不同信息的。 2、理解什么是二进制，十进制与二进制的互相转换。 3、理解计算机为什么要用二进制表示信息。 （二）过程与方法 1、通过“手指游戏”，理解二进制，了解 0 和 1 是怎样表 示信息的。 2、通过讲授演示，学生实践练习，理解十进制与二进制的 互相转换。 3、通过小组游戏，合作探究，感知信息的数字化表示，提 高学生信息意识和积极思考的习惯。 （三）情感态度价值观
十进制。
*活动设计及技术应用意图说明： 通过教师游戏的方式，讲授提出问题 让学生更好的学习了解二进制转换十 进制的基本方法 。
环节三：二进制数转换成十进制数
教师的活动 3
1、引入灯泡开关的事例，再次理解 0
学生的活动 3 学生学习听讲，完成
练习
和 1 是怎么样表示信息。
2、学生练习转换十进制，老师提示
*信息技术 演示文稿的设计与制作、技术支持的课堂讲授、技术支持的总 应用准备 结与提升、技术支持的方法与指导、技术支持的课堂导入
(大家根据自己的内容，从 5 个能力点中选出 3 个能力点) 学习活动设计
环节一：引入
教师活动 1
学生活动 1
（教师呈现学习情境、提出问题、示范指导等， （学生在特定情境中开
学科 年级
信息技术
基本信息
电子邮箱
七年级
教材版本及章节
医学计算机基础课后习题及答案—计算机基础知识-精品
第一节1.简述计算机的发展趋势。
答案：随着技术的发展和生产工艺的更新，以及不同领域要求的不同，计算机也在向着不同的方向发展，具体来说有以下几个发展趋势：（1）巨型化。
天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。
（2）专业化。
工业计算机、嵌入式设备在工业和专业领域的应用前景广阔，如车载计算机、工控计算机、银行系统等。
（3）微型化。
计算机的体积在不断地缩小，台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。
因此，未来计算机仍会不断趋于微型化, 体积将越来越小。
（4）网络化。
互联网将世界各地的计算机连接在一起，从此进入了互联网时代。
计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流，教育资源共享，信息查阅共享等，特别是无线网络的出现，极大地提高了人们使用网络的便捷性。
移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度是任何预测家都未曾预料到的，所以可以预见移动互联网将会创造怎样的经济神话。
（5）智能化。
目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能。
人类不断在探索如何让计算机能够更好地反映人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。
2 .简述计算机的特点。
答案：计算机之所以发展如此迅速，是因为它能模仿人的部分思维活动，与人脑有许多相似之处，具有计算、逻辑判断的能力，所以计算机又被称为电脑。
归纳起来，计算机有以下几方面的特点：（1）运算速度快。
（2）计算精确度高。
（3）逻辑判断能力强。
（4）存储容量大。
（5）自动化程度高。
3 .按照规模和处理能力可以把计算机分为哪几类？答案：通用计算机按照规模和处理能力分类，可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器。
多媒体信息在计算机中的表示(文本、图像和图形、动画)
(六) 教学过程
1．教与学的过程描述 教学阶 段及所
教师活动
学生活动
用时间
教师提问：同学们，你们知道颜色、 回答问题
声音、文字等信息在大脑里是怎么表 示和处理的吗？（同学们都会回答：
导 入 新 不知道。）大脑对信息的加工和处理是
课 2 分钟
个非常复杂的过程，很多科学家还在 不断的研究。老师跟你们一样也不知
本节课属于理论课，所介绍的内容是多媒体制作的铺垫知识，不少学生对这些知识 或多或少地有所了解。通常来说，学生不太喜欢计算机的理论课，对自己一知半解的知 识，更是容易走神。如何上好本课，才能使全体学生沉迷进来，主动地深入地获取知识 的关键，是设计好课堂的教学活动，让课堂活起来。 一、 案例背景信息
1. 模块：高中信息技术基础 2. 年级：高中一年级 3. 所用教材版本：广东教育出版社 4. 学时数：非上机时间 30 分钟，上机操作及讨论时间 15 分钟。 二、 教学设计 (一) 课标要求
3. 教学策略： 调整教材内容，对太浅的地方进行一些加强。扩充“文本”部分知识，增
加 ASCII 码和汉字双字节的练习。 理论课的课堂往往死气沉沉，针对学生习惯了信息技术课就要碰碰电脑这
一课程特点，增加部分动手实践探究，让学生从做中学，从做中自己发现问题， 提出问题的解。
理清楚主线，将主线定为：分析信息特点→选择适当的信息表达方式→信 息的存储方式→计算机表达方式的特点。《多媒体应用技术》来自学案例中山纪念中学 冯庆
多媒体信息在计算机中的表示 （文本、图像和图形、动画）
——让理论课活起来
教材上为一节课的内容，考虑到学生的接受能力，及为了把问题说得更明白，我将 课程分成两部分，上半部分为文本、位图图像与矢量图形、动画信息在计算机中的表示， 下半部分为音频、视频信息在计算机里的表示，多媒体压缩方式的简介。
汉字计算机中的表示
汉字计算机中的一、前言众所周知，英文是拼音文字，一个不超过128种字符的字符集，就可满足英文处理的需要。
汉字是平面结构，字数多，字形复杂、长期被认为不便于计算机存储和处理，因而常有一些知名人士主张用拼音文字来取代汉字。
经过我国科技工作者的不懈努力，这一问题已得到了较好的解决，我国已经具备了成熟的汉字信息处理方法，并且得到了广泛应用。
二、汉字在计算机中表示方法。
用计算机处理汉字，首先要解决汉字在计算机里如何表示的问题，即汉字编码问题。
根据统计，在人们日常生活交往中，包括社会生活、经济、科学技术交流等方面，经常使用的汉字约有四、五千个。
汉字字符集是一个很大的集合，至少需要用两个字节作为汉字编码的形式。
原则上，两个字节可以表示256×256＝65536 种不同的符号，作为汉字编码表示的基础是可行的。
但考虑到汉字编码与其它国际通用编码，如ASCII 西文字符编码的关系，我国国家标准局采用了加以修正的两字节汉字编码方案，只用了两个字节的低7位。
这个方案可以容纳128×128=16384 种不同的汉字，但为了与标准ASCII码兼容，每个字节中都不能再用32个控制功能码和码值为32的空格以及127的操作码。
所以每个字节只能有94个编码。
这样，双七位实际能够表示的字数是：94×94＝8836个。
国家根据汉字的常用程度定出了一级和二级汉字字符集，并规定了编码。
国家标准局于1981年公布了国家标准GB2312-80，即信息交换用汉字编码字符集基本集，其中共收录汉字和图形符号（682个）7445个。
每一个汉字或符号都用两个字节表示。
其中每一个字节的编码取值范围都是从20H 到7EH，即十进制写法的33到126，这与ASCII编码中可打印字符的取值范围一样，都是94个。
因为这样两个字节可以表示的不同字符总数为8 836个。
而国标码字符集共有7 445个字符，所以在上述编码范围中实际上还有一些空位。
计算机中数据的表示
2、字节(Byte) 人们规定8位二进制数为一个字节（简称B，1B＝8bit) 计算机中信息存储以字节作为基本单位。 常见信息存储的单位有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉 字节（GB) 它们的换算关系： 1KB=1024(210)B 1MB=1024(210)KB=1024×1024(220)B 1GB=1024(210)MB=1024×1024(220)KB=1024×1024×102 4(230)B
例：把（10110.1001）2 转成八进制 （010 110 . 100 100） （26.44） 8 2 =
二进制转八进制
②八进制转二进制
方法： （一分为三） 将每位八进制码展开为3位二 进制码，再去掉首位的‚0”
八进制转二进制
例：把（10.2） 8 转成二进制
（001 000.010） （10.2） = 2 8 = （1 000.01） 2
2016/11/29
（4）位权的计算：
对于N进制数，整数部分第i位的位权为N -j 部分第j位的位权为N 。
i-1
，而小数
如：十进制第2位的位权为101，第3位的位权为102； 而：二进制第2位的位权为21，第3位的位权为22
（5）按位权展开的形式
十进制数512可以写成：
（512）10=5×102+1×101+2×100
将（3AB.11）16按位权展开
十进制转非十进制
三、十进制转非十进制
1、十进制数转换成二进制数
一个十进制数转换为二进制数，只需将该数反复除以2，所得的余数(先
从最后一个余数读起)就是二进制的表示形式。
2 57 2 28 2 14 2 7 2 3 2 1 0
……余1 ……余0 ……余0 ……余1 ……余1 ……余1
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000101010001
二进制数
什么是位？
1个二进制位称为 bit，简写为小写b。
表示信息的最小单位是bit 。 例:在网速单位 bps (位每秒）中，b即是位。 家庭上网，网速一般为 2M bps,4M bps,8M bps …… 局域网内（如校园网）网速一般为100M bps.
第1单元电脑为什么能处理信息？ 二、计算机中的信息表示
目前常见的容量单位：B，KB，MB，GB，TB
各单位之间的关系： 1KB＝1024B 1MB＝1024KB 1GB＝1024MB
1TB＝1024GB
1TB＝1024GB =1024×1024MB＝1024×1024×1024KB＝1024×1024×1024×1024B
第1单元 信息技术与电子计算机 二、计算机中的信息表示
16
（1111110101010） 2 =（
）
16
（111111111111111） 2 =（
）
16
反过来16进制转换成二进制呢？
方法：将16进制的每个数码写成4位的二进制数 （不足4位时补0）
试一试？
（A B C D ） = （ 16 （1 A 2 B） =（ 16
） 2 ） 2
第1单元电脑为什么能处理信息？ 二、计算机中的信息表示
第1单元 信息技术与电子计算机 二、计算机中的信息表示
000101010001
硬盘容量：250GB ，320GB 内存容量：1GB，2GB，4GB U 盘：1GB，2GB，4GB，8GB
光盘 CD ：670MB
DVD：4.8GB
第1单元电脑为什么能处理信息？ 二、计算机中的信息表示
000101010001
1
2
3
(101000) 2 = (
)
10
(100011) 2 = (
)
10
十进制
二进制
十六进制
十进制
二进制
十六进制
0
0
0
10
1010
A
1
2 3 4 5 6
1
10 11 100 101 110
1
2 3 4 5 6
11
12 13 14 15 16
1011
1100 1101 1110 1111 10000
1111111
高位
0Leabharlann 三.2、二进制转为制十进 (183)10
0
= 3+80+100= 3X1+8X10+1X100
= 3X10+8X10+1X10
10 =1 10 =10 = 0X2 + 1X2 =
2
0
0 1 1
0
1
2
2
10 =100
(10) 2
(1011)
试一试
1X2 + 1X2+0X2+1X2
三.1、十进制转为二进制
把59转换成二进制
短除法：除以2反向取余法
2 2
59
…… 1
低位
29 14 2 2 7 2 3 2 1 0
…… 1 …… 0 …… 1 …… 1 …… 1
高位
111011
2 2
127
…… 1 …… 1 …… 1 …… 1 …… 1 …… 1 …… 1
低位
试一试
137
63 31 2 2 15 2 7 2 3 2 1
1
000101010001
二进制数
十进制与二进制的转换方法：用电脑里的计算器。
第1单元电脑为什么能处理信息？ 二、计算机中的信息表示
什么是字节？
000101010001
8个二进制位称为一个字节（Byte,简写为B）
字节是最基本的信息存储单位。 存储信息的最小单位：字节，即B。 一个字节可以存储一个 英文字母或数字（0-9）等
十进制
0 1 2 3 4 5 6
二进制
0 1 10 11 100 101 110
7 8
9
111 1000
1001
第1单元 电脑为什么能处理信息？
000101010001
第1课 第2课时 电脑中的信息是如何表示的？ 三、二进制、十进制、十六进制
1、十进制转换为二进制
2、二进制转换成十进制
3、十六进制
掌握二进制、十进制、十六进制相互转换的方法 “短除法”
000101010001
第1单元 信息技术与电子计算机
000101010001
小结
1 8个二进制位称为一个字节（Byte,简写为B） 1个英文字母或符号用8位二进制数组成的编码来表示。 存储一个英语字母占1个字节空间。 3
2
1个汉字用16位二进制数组成的编码表示。
存储1个汉字的编码需要2个字节。
4
000101010001
2、汉字的表示：
用16位二进制数表示1个汉字。 如：10100111 10010101 11000000 10011010 表示“青” 表示“岛”
存储1个汉字的编码需要2个字节。
第1单元电脑为什么能处理信息？ 000101010001 二、计算机中的信息表示
字节与位的关系
1个字节＝8个位，即： 1B＝8b
1个字节
1
2
3
4
5
6
7
8
位
第1单元 信息技术与电子计算机 二、计算机中的信息表示
信息存储示例
存 储 器
000101010001
第4字节 第3字节
1 1 0 1
1 0 1 2
0 1 0 3
0 0 0 4
0 0 0 5
0 1 0 6
0 1 0 1 7
0 1 1 1 8 青 A 3
第2字节
第1字节
第1单元 信息技术与电子计算机
B
C D E F
10
11 12
7
8 9
111
1000 1001
7
8 9
17
18 19
10001
10010 10011
13
二进制转化成十六进制
方法：如果把四位二进制看作一个整体，那么刚好与十六进 制 的一个数相对应。从二进制数的最低位向最高位每四位一 组（不足四位补0），再把每组对应十六进制数码。
（10111101010） 2 =（0101 1110 1010） 2 =（5 E A）